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中國最大火箭首飛將帶來哪些突破

由中國航天科技集團(tuán)公司研制的中國最大火箭，長征五號運(yùn)載火箭即將于下半年完成首飛。作為目前我國高度最高、體積最大、運(yùn)載能力最強(qiáng)的火箭，“長五”首飛將帶來哪些新突破？

我國新建成的海南文昌航天發(fā)射場首次發(fā)射任務(wù)于6月25日取得成功。中國新一代中型運(yùn)載火箭長征七號在首次發(fā)射中一飛沖天。

除了“長七”，將于今年9月發(fā)射的“長五”作為中國最大火箭，成為了目前各界關(guān)注的焦點。

挑戰(zhàn)最高水平

全國政協(xié)委員、中國運(yùn)載火箭技術(shù)研究院原黨委書記梁小虹稱，目標(biāo)于今年9月前后發(fā)射的長征五號運(yùn)載火箭挑戰(zhàn)了中國火箭設(shè)計、制造、合練的最高水平。

“長征五號”是中國新一代運(yùn)載火箭中運(yùn)載能力最大的一型火箭，起飛質(zhì)量約 869噸，具備近地軌道 25噸、地球同步轉(zhuǎn)移軌道14噸的運(yùn)載能力。如果“首飛”成功，長征五號將完成“質(zhì)的飛躍”，把中國火箭送入包括美國和俄羅斯在內(nèi)的世界主流火箭陣營。

談到長征五號攻克的一個個挑戰(zhàn)，梁小虹還是從設(shè)計說起。他介紹說，長征五號是中國首次數(shù)字化設(shè)計的火箭，“設(shè)計量之大，達(dá)到了傳統(tǒng)火箭的3.8倍”。在過去火箭數(shù)字化設(shè)計程度不高時，合練時經(jīng)常出現(xiàn)機(jī)械接口、電機(jī)接口不匹配的問題，有時甚至到了真正發(fā)射時這樣的問題仍能出現(xiàn)。

去年9月起，長征五號在海南文昌發(fā)射場合練達(dá)到134天。“設(shè)計的機(jī)械接口和電機(jī)接口沒有出現(xiàn)任何不匹配的問題。這為‘首飛’成功奠定了非常好的基礎(chǔ)。我對火箭和發(fā)射場的匹配性上完全有把握”。

長征五號的個頭，比之前的長征火箭都要大

再說制造。梁小虹表示，天津大火箭基地的興建從焊接、鍛壓到生產(chǎn)、總裝徹底解決了過去工藝布局不合理的問題。這為生產(chǎn) 2.25米、3.35米、5米，乃至未來的重型火箭打下了基礎(chǔ)，而且為未來組批生產(chǎn)和高密度發(fā)射創(chuàng)造了條件。

梁小虹還透露，在長征五號不久前完成的合練中，中國航天人不僅首次按照發(fā)射流程演練了推進(jìn)劑加注，同時還演練了火箭在推遲發(fā)射情況下推進(jìn)劑卸出的流程，覆蓋了火箭“首飛”時的各種狀態(tài)?！斑@是過去發(fā)射場合練從來沒有進(jìn)行過的，為確保長征五號‘首飛’成功提供了技術(shù)保障?！?/p>

還有一點不得不提，梁小虹把長征五號稱為中國航天一型“承上啟下”的火箭。長征五號的直徑從3.35米增至 5米。不要以為只是一米多的變化，這要求承擔(dān)火箭研發(fā)的中青年航天人在繼承過去的設(shè)計思路、經(jīng)驗、方法的基礎(chǔ)上更要注重創(chuàng)新，因為傳統(tǒng)火箭的設(shè)計準(zhǔn)則、流程、方法、制度很多都不適合大火箭研制的需要，更要在“吃透”技術(shù)、狀態(tài)、規(guī)律的基礎(chǔ)上有所創(chuàng)新。

而在梁小虹眼中，這批航天人的成長比研制一型火箭更重要?！八麄儗⒊蔀槲磥硌邪l(fā)重型火箭的主力軍。這對中國航天的意義更加重大?！?/p>

全面升級換代

技術(shù)新、設(shè)計復(fù)雜成為“長五”的一個突出特點?！伴L征五號”應(yīng)用了247項先進(jìn)核心技術(shù)，集成了多項最新的航天技術(shù)，新技術(shù)比例幾乎達(dá)到100%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過國際上新型火箭采用新技術(shù)不超過30%的現(xiàn)狀。傳統(tǒng)長征火箭使用零部件最多幾萬個，而“長五”使用零部件達(dá)十幾萬個，其設(shè)計量是以往火箭的3.5倍以上。當(dāng)然實現(xiàn)運(yùn)載能力突破關(guān)鍵還要靠發(fā)動機(jī)，8臺全新研制的120噸液氧煤油發(fā)動機(jī)裝，使得該火箭近地軌道運(yùn)載能力25噸，地球同步轉(zhuǎn)移軌道能力14噸，能將中國進(jìn)入空間的能力提升 2.5倍。

毫無疑問，“長五”首飛，將會帶動牽引中國現(xiàn)役運(yùn)載火箭動力系統(tǒng)全面升級換代。

更令人驚奇的是“長五”800多噸的巨大身體里，90%是-252攝氏度的液氫和-183攝氏度的液氧，“冰箭”名號名副其實。梁小虹說，這兩款全新研制的火箭發(fā)動機(jī)是中國率先嘗試無毒、無污染推進(jìn)劑后結(jié)出的果實?！霸趪H公約尚未對推進(jìn)劑作出環(huán)保規(guī)定時，中國率先選擇對推進(jìn)劑進(jìn)行更換。這對火箭的研制是巨大的挑戰(zhàn)，因為置換推進(jìn)劑就要研制新的發(fā)動機(jī)。而這必然導(dǎo)致成本的提高，且造成可靠性的風(fēng)險。不過，這是中國作為航天大國負(fù)責(zé)任的決定?！绷盒『缯f。

由于液氫推進(jìn)劑的溫度更低，帶來的動力裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計更加復(fù)雜，這種發(fā)動機(jī)在全球只有少數(shù)國家能夠掌握。該項技術(shù)成功應(yīng)用，將幫助中國擺脫美俄等國在該領(lǐng)域的壟斷，大大提升中國火箭國際競爭力。

“長五”首飛，也標(biāo)志著中國已經(jīng)獨立掌握了5米直徑系列火箭涉及的所有關(guān)鍵技術(shù)。獨立、自主、系統(tǒng)配套的火箭核心技術(shù)在大幅度提升中國進(jìn)入空間的能力的同時，將為后續(xù)衍生型火箭的發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)，促使中國更多先進(jìn)火箭雨后春筍般出現(xiàn)?！伴L五”首次實現(xiàn)了數(shù)字工程化應(yīng)用，將會大大推動中國航天產(chǎn)品數(shù)字化進(jìn)程，進(jìn)一步穩(wěn)固與提升中國運(yùn)載火箭在世界航天界的地位。

首飛尚未進(jìn)行，長征五號火箭就已大受用戶青睞。目前已經(jīng)接到十個重量級訂單，主要是發(fā)射嫦娥五號、空間站核心艙以及火星探測等具有里程碑意義的國家重大專項工程。“長五”首飛還將使中國運(yùn)載火箭與歐洲空間局廣泛投入市場的阿麗亞娜 5號運(yùn)載火箭、美國的德爾塔4號、宇宙神5號運(yùn)載火箭、俄羅斯的安加拉號系列和日本的H-IIB號運(yùn)載火箭等在國際市場上擁有同等競爭力。這將幫助中國從航天大國向航天強(qiáng)國轉(zhuǎn)變?！伴L五”繼續(xù)研制和系列生產(chǎn)還將推動我國空間科學(xué)和空間應(yīng)用產(chǎn)業(yè)發(fā)展，帶動多領(lǐng)域科學(xué)技術(shù)進(jìn)步，促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級和國防建設(shè)，全面提升中國綜合國力。

（中新社 2016.6.28、新華社2016.6.28等）